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1995年P．B．Fisher用差减杂交技术发现一个新的与人黑色素瘤分化相关基因，当时称为mda-7(melanoma differentiation-associated gene 7)，并发现随着黑色素瘤细胞生长、发展和转移，mda-7的表达逐渐减少至最终消失，证实了其表达产物MDA-7具有抑制黑色素瘤细胞增生、促进黑色素瘤细胞终末分化的能力。随后，MDA-7一直作为肿瘤抑制物被研究。直到2002年，Caudell等研究证实了MDA-7的细胞因子属性，重新命名为人白细胞介素24(Human interleukin-24，hIL-24)。迄今为止，已有大量实验证明hIL-24具有显著的选择性抑制多种肿瘤生长、诱导肿瘤细胞凋亡的能力，这种抑制作用不依赖p53、Rb和p16等抑癌基因的状态，且对正常细胞没有影响。hIL-24作为细胞因子，不仅在激活免疫细胞、调节整个抗癌免疫反应和造血系统中起重要作用，还具有选择性诱导肿瘤细胞凋亡和直接抑制肿瘤细胞的增殖、转移作用，其显著的抗肿瘤特性使之成为肿瘤治疗研究的新热点。2004年，Introgen公司研制的基因治疗制剂Ad．IL-24，即重组复制缺陷型腺病毒-IL-24，商品名为INGN 241，获美国FDA批准进入Ⅱ期临床试验，体内外试验和临床实验均证实了hIL-24显著的抗肿瘤效果。随着对hIL-24作用机制和基因治疗方面深入的研究，一方面肯定了hIL-24生物学功能和治疗效果，另一方面表现出对hIL-24的大量需求，所以，通过基因工程手段大规模生产高纯度有活性的重组hIL-24成为必然。本研究分别采用大肠杆菌(原核)表达系统制备了融合蛋白Trx-IL-24，并用肠激酶酶切Trx-IL-24得到重组蛋白IL-24，以及采用毕赤酵母(真核)表达系统分泌表达了重组糖蛋白rIL-24，分析鉴定了三种重组蛋白诱导肿瘤细胞凋亡的生物学活性，为深入研究其诱导肿瘤细胞凋亡机制和肿瘤治疗应用奠定基础。 研究目的：构建hIL-24的大肠杆菌表达系统和毕赤酵母表达系统，获得三种重组蛋白Trx-IL-24、IL-24和rIL-24。建立Trx-IL-24和IL-24的制备、纯化及复性的中试生产工艺。筛选高效分泌表达rIL-24的重组毕赤酵母工程菌。鉴定三种重组蛋白诱导肿瘤细胞凋亡的生物学活性。 研究方法： 1) 人白细胞介素24基因的克隆 采用RT-PCR和nested-PCR方法，从ConA刺激培养的人外周血单个核细胞中，克隆带信号肽的hIL-24编码序列(hmIL-24)和不带信号肽的hIL-24编码序列(hIL-24)。 2) 人白细胞介素24基因在大肠杆菌中的表达与纯化 为避免引入多余的氨基酸，利用载体pET32a(+)上的肠激酶识别位点编码碱基之前的Kpn I位点，及多克